Архив рубрики: Технологический космос

1712. Мышиная возня Роскосмоса

«Роскосмос» представит программу создания конкурента Starlink в августе

 18 июля 2020, 04:58 3295РОСКОСМОСКОСМОССПУТНИКИ

Фото: ТАСС/Сергей Бобылев

«Роскосмос» рассчитывает, что сможет с учетом всех замечаний представить правительству программу создания спутниковой системы «Сфера» в августе. Об этом в субботу, 18 июля, сообщает «РИА Новости».Пилотируемый рост: «Роскосмос» значительно расширяет программу пусковВ экспертной среде это связывают с решением проблемы доступа к иностранным комплектующим

В пресс-службе пояснили, что подпрограмма «Сфера» государственной программы «Космическая деятельность России» находится на согласовании в Минэкономразвития России и Минфине России. Она была доработана по замечаниям кабмина и согласована с органами исполнительной власти, включая Минсвязи и Минтранс.

«Сфера» позиционируется в качестве конкурента зарубежным OneWeb и Starlink в глобальной системе связи. Однако в новую российскую группировку войдут не только спутники связи, но и аппараты дистанционного зондирования Земли и навигации.

Проект анонсировал президент России Владимир Путин в 2018 году.

Группировка российской системы «Сфера» к 2030 году должна насчитывать 638 космических аппаратов, из которых 334 спутника связи, 249 аппаратов дистанционной съемки Земли, 55 спутников навигации. В «Роскосмосе» рассчитали, что в течение 10 лет потребуется запустить 88 средних ракет «Союз-2.1б», 36 легких ракет «Ангара-1.2» и 24 тяжелые ракеты «Ангара-А5».

В октябре глава «Роскосмоса» Дмитрий Рогозин рассказал, что после модернизации «Гагаринского старта» космодрома Байконур планируется запустить «очень конкурентную» коммерческую ракету-носитель «Союз-2». Помимо пилотируемых пусков «Старт» будут использовать для запусков ракет, которые смогут выводить без разгонного блока «на очень интересные орбиты» 600 км и 800 км полезную нагрузку, рассказал он.

https://iz.ru/1036952/2020-07-18/roskosmos-predstavit-programmu-sozdaniia-konkurenta-starlink-v-avguste?utm_referrer=https%3A%2F%2Fzen.yandex.com%2F%3Ffrom%3Dspecial&utm_campaign=dbr&utm_source=YandexZenSpecial

1707. Супердирижабль?

Летательный аппарат, нужный именно России, на все 100% соответствуя нашей специфике. Им можно «утереть нос» и Маску…

По мнению Путина нам «сейчас надо вернуться к сверхскоростному, сверхзвуковому пассажирскому движению». И действительно, без такого, причем, именно чрезвычайно дешевого, практически безрасходного вида транспорта Россия, с учетом нашей специфики, остается страной, разорванной на части, в том числе по причине дороговизны даже используемого наземного транспорта.

И если «сверхскоростное, сверхзвуковое рассажирское движение», под которым сейчас подразумевается движение с огромным расходом топлива, то его просто нельзя сделать дешевым. А между тем, именно на принципиально новой, безрасходной основе его можно сделать и чрезвычайно дешевым.

И все свидетельствует о том, что такая основа уже имеется. Я уже неоднократно писал, что об этом свидетельствует именно отрицательный «чистый» вес водорода при нормальных условиях, наличие гелиево-водородной дегазации Земли, а также то, водородная экзосфера (геокрона) простирается почти что до Луны. И все это свидетельствует о том, что сама жизнь, рано или поздно, заставит наши власти уделить надлежащее внимание этой основе, что, в свою очередь, неизбежно приведет и к тому, что Россия положит начало эпохе безрасходного освоения космического пространства…

И вот о чем идет речь.

Да да, речь идет о стратосферном сверхзвуковом аппарате, подобном дирижаблю, но легче гелия именно более дешевым — из-за использования водорода, причем, там не нет воздуха.

Он примерно в 7 раз легче дирижабля также из-за использования водорода и самых современных, сверхлегких материалов..

Этот аппарате способен осуществлять полет на высоте, превышающей 60 км с чрезвычайно малым расходом топлива.

Если брать в качестве аналога дирижабль LZ 129 «Гинденбург», который был одним из самым больших дирижаблей ( 50 пассажиров), то объем (W) рассматриваемого аппарата мог бы быть на уровне 1 200 000 кубометов (длина 365 м, диаметр 65 м), т.к. должно выдерживаться следующее соотношение:

Q = 0,09 * W, где:

Q — масса полезной нагрузки вместе с массой оболочки при использовании современных сверхлегких материалов;

0,09 — плотность водорода при нормальных условиях.

При этом оболочка аппарата должна изготвливаться из многослойного материала, имеющего плотность на уровне плотности воздуха.

Такая оболочка, в принципе, может обеспечить практически абсолютно безопасный, а чрезвычайно дешевый перелет на сверхдальние расстояния.

Этот аппарат при старте в течение нескольких десятков минут (за счет включения маломощного реактивного двигателя) разгоняется (почти что в разряженной атмосфере) до скорости порядка 1 км/сек, чтобы можно было расстояние на уровне 12 000 км преодолеть примерно за 3 часа. Для интенсивного же торможения аппарата ему достаточно просто опустить на меньшую высоту.

Пассажиры могли бы доставляться с земной поверхности на борт аппарата, а также возвращаться назад по следующей схеме.

На высоте, превышающей 60 км, на аппарате также легче гелия находится некий механизм, обеспечивающий соединение аппарата с тросом, лебедка которого находится на промежуточном дирижабле, находящемся на высоте порядка 10 км, с которым аппарат по собой безопасной схеме вполне может обменяться герметичными пассажирскими кабинами, чтобы одни пассажиры завершими полет в стратосферу, а другие приготовились к нему.

Промежуточные же дирижабли предназначены для доставки пассажирово на земную поверхность с земной поверхности и наоборот…

Таким образом, с использованием лебедок и соответствующих стыковок и перезагрузок аппарат вполне мог бы находиться в непрерывной эксплуатации…

P.S. В какой уже раз приходится подчеркивать: рассматриваемый аппарат никакого отношения к дирижаблям не имеет. Речь идет о том, что соответствующий аппарат не использует аэростатическую, силу — из-за того, что атмосфера на высотах порядка 60 км сильно разряжена…

Та же сила, которая используется этим аппаратом, подобна силе, развиваемой в соответствии с эффектом Бифельда-Брауна. А мне упорно твердят, что лучше бы использовать аэростатическую силу, которая выше 50 км особо не проявляется…

https://zen.yandex.ru/media/id/5c02e2d3e31d0b03d6bb1ba4/letatelnyi-apparat-nujnyi-imenno-rossii-na-vse-100-sootvetstvuia-nashei-specifike-im-mojno-uteret-nos-i-masku-5f0243fce2c5b97eda506988?&utm_campaign=dbr

1677. Полезные советы для моего проекта от «Популярной Механики»

Точечный старт: может ли реактивный истребитель взлететь с места

В советское время автопутешественников удивляло неожиданное улучшение убитых автодорог и увеличение их ширины. Такие роскошные дороги вдруг появлялись, например, в безлюдной степи и так же непонятно исчезали через несколько километров.

Служба в авиации дала ответ на эту загадку: участки автодорог, создаваемые по военным технологиям, служили взлетно-пасадочными полосами на случай будущей войны, в которой мало кто сомневался. Всем было понятно, что главной целью первого удара станут аэродромы. А как взлетать и садиться без них? Усиленные автодороги и были одним из ответов на этот вопрос. При каждой авиадивизии были специальные инженерные и аэродромные мобильные службы, готовые в кратчайшие сроки развернуть мобильные аэродромы в самых неожиданных местах. Существовали и более фантастические решения, например разгонные реактивные тележки. Их собирался использовать для старта своих гигантских сверхзвуковых реактивных бомбардировщиков один из самых смелых отечественных авиаконструкторов — Владимир Мясищев.

Трудный взлет

В начале 1950-х годов КБ Мясищева приступило к проектированию уникального стратегического сверхзвукового бомбардировщика М-50. Конструкторам пришлось решить массу задач, ранее не встречавшихся в авиастроении, — до Ту-144 или Ту-160 было еще очень далеко. Про любую из них можно написать целую статью, но мы сосредоточимся только на проблеме взлета. Дело в том, что большой дальнточости на сверхзвуковых скоростях для бомбардировщика весом 265 т в те времена добивались за счет увеличения длины разбега. И даже при установлении взлетной дистанции 3 км для М-50 планировалось обязательное применение ракетных ускорителей. Расчеты показывали, что для взлета без ускорителей с полной бомбовой нагрузкой стратегическому бомбардировщику требовалась взлетная полоса 6 км! Для сравнения: ВПП для космического «Бурана» на Байконуре имеет длину 3,5 км. Но и трехкилометровых бетонных взлетных полос в СССР почти не было. Поэтому в КБ Мясищева одновременно с проектированием самолета приступили к разработке экзотических стартовых устройств: стартовой тележки с шинными колесами, тележки на рельсовом пути, гидротележки, «летающего шасси» и системы точечного старта.

Плюсы: возможность эксплуатации с облегченной ВПП (толщина плит около 20 см)
, возможность маневрирования с изделием вплоть до мест рассредоточения. Минусы: ограничение применимости по скоростям (до 450 км/ч)
, трудность фиксации направления взлета
, трудность останова и организации движения тележки после отрыва самолета
, большая суммарная длина пробега тележки.

Нерешенная проблема взлета такой махины, безусловно, и была одной из причин, по которой Макетная комиссия 1955 года завернула проект с формулировкой: «Заданная постановлением Совмина СССР длина разбега самолета 3000 м без применения стартовых ускорителей не выполняется… Для эксплуатации самолета с существующих аэродромов необходимо обеспечить длину разбега со стартовыми ускорителями не более 2500 м. Предлагаемые ОКБ-23 МАП другие способы взлета самолета — точечный старт, взлет с гидротележки — представляют интерес для ВВС как более экономичные и обеспечивающие лучшее боевое рассредоточение самолетов стратегической авиации. Указанные новые способы взлета требуют детальной конструктивной проработки и проверки летными испытаниями». Но, учитывая особую важность создания сверхзвукового стратегического бомбардировщика, инженеры КБ Мясищева занялись доработкой самолета по проекту «50».

На тележке

Наибольший интерес ВВС вызвала система старта с гидротележки — гигантской 160-тонной отделяемой поплавковой глиссирующей системы с собственными разгонными двигателями, успешные модельные испытания которой были проведены в ЦАГИ. Никаких теоретических проблем с созданием полноразмерного образца не было найдено, и, кроме того, военных привлекала возможность расширить районы базирования сверхзвуковой стратегической авиации. Большим плюсом водного базирования было и то, что оно давало возможность подвозить топливо и боекомплект средствами флота, а только керосина для одного самолета нужны были сотни тонн. Однако у Мясищева не оказалось специалистов с опытом проектирования глиссирующих корпусов (в отличие, например, от КБ Туполева, разрабатывавшего и выпускавшего в годы войны глиссирующие торпедные катера). Идею с гидротележкой пришлось отложить в сторону.

Реактивный истребитель

Плюсы: непоражаемость водного аэродрома, возможность широкого маневрирования и перебазирования тележки с изделием, возможность материально-технического обеспечения (топливо, боекомплект) средствами флота. Минусы: отсутствие опыта проектирования, строительства и эксплуатации стартовых устройств такого типа, необходимость проведения комплекса экспериментальных исследований.

Вторая идея базировалась на создании 35-тонной тележки, оснащенной двигателями с ускорителями. Плюсов у этой схемы было только два: возможность взлета с облегченных взлетно-посадочных полос с толщиной плит до 20 см и возможность маневрирования с установленным самолетом вплоть до мест рассредоточения. Недостатков было гораздо больше. Например, скорость отрыва М-50 должна была составлять около 450 км/ч. Сравните с максимальной скоростью болидов F1 — 372,6 км/ч. Трудно представить 35-тонный тягач с установленным 265-тонным самолетом, разогнанный до таких скоростей. Не меньшей проблемой была и дальнейшая остановка разогнанного сверхтяжелого тягача: тормозной путь значительно увеличивал длину ВПП вместо ее сокращения. К тому же возникали опасения по поводу способности пилота тягача удержать прямой курс на таких скоростях да еще с таким грузом сверху.

Некоторое решение этих проблем представлял третий вариант — 25-тонная разгонная тележка на рельсовом пути. Во‑первых, сама собой решалась проблема курсовой устойчивости при взлете. Во‑вторых, по идее, строительство нескольких километров рельсовых путей должно было обойтись гораздо дешевле полноценной взлетно-посадочной полосы. Сложность была в том, что не только в СССР, но и в мире не было технологий строительства столь скоростной железной дороги с такой точностью укладки полотна и с таким высоким удельным давлением на грунт. Последним оставался вариант так называемого точечного старта.

Реактивный истребитель

Плюсы: простота пилотирования на взлете благодаря направленности взлета, надежный останов тележки после отделения самолета (зажимные тормоза), относительная дешевизна постройки пути и меньшая уязвимость с воздуха. Минусы: трудность создания усиленного железнодорожного пути с повышенной точностью укладки, ограниченные районы обслуживания.

Старт. И точка

Идее старта с места почти столько же лет, сколько и авиации — первые прототипы еще нелетающих самолетов в конце XIX века стартовали при помощи катапульт. Уже в 1916 году 30-метровые катапульты для гидросамолетов были установлены на трех американских крейсерах. Вторую жизнь в идею безаэродромного старта вдохнули крылатые ракеты, или, как их называли в 1950-е годы, самолеты-снаряды. Собственно, первые крылатые ракеты самолетами и являлись, только беспилотными. И первоначально они запускались не из вертикальных контейнеров, как сейчас, а с пологих направляющих. Успех запусков первых крылатых ракет и натолкнул авиаконструкторов на мысль запускать таким же образом реактивные самолеты-перехватчики. В СССР такую систему разрабатывало КБ Микояна на базе усиленного истребителя-перехватчика МиГ-19С с твердотопливным ракетным ускорителем. Испытания в 1957 году прошли успешно, было выполнено восемь стартов, но проект закрыли: как раз в это время подоспели зенитно-ракетные комплексы, которые гораздо эффективнее решали эти задачи.

Реактивный истребитель

Плюсы: мобильность переброски тележки для обслуживания различных аэродромов. Минусы: дорогостоящее сооружение при неясном процессе взлета, необходимость бетонных покрытий, трудность обеспечения безопасного расцепа, ограничение применимости по скоростям (до 450 км/ч).

Но одно дело запустить в воздух 8-тонный МиГ-19С, другое — 200-тонный бомбардировщик. Поэтому была выбрана другая схема точечного старта — без рельсовой направляющей. По сути, самолет поднимался в воздух как ракета, на жидкостных ракетных двигателях. Стартовая позиция же состояла из маятниковой конструкции, отводящей самолет от земли в самом начале движения, подъемников для установки М-50 на маятник, ямы и отражательных устройств для факелов ракетных двигателей. Две основные опоры маятника воспринимали 98% нагрузки, остальная приходилась на хвостовую опору.

Точно так же устанавливались и ракетные ускорители: два основных под крыльями и один в хвостовой части фюзеляжа. Два подкрыльевых ускорителя с восемью соплами тягой 136 т каждый, ставившиеся под углом 55 градусов, создавали вертикальную силу, превосходящую взлетную массу самолета, а горизонтальная составляющая тяги помогала турбореактивным двигателям разгонять самолет. Хвостовой ускоритель убирал вертикальное рыскание, а поперечное регулировалось газовыми элеронами, установленными в струях основных двигателей. Взлет должен был выполняться следующим образом. Первыми запускались основные турбореактивные двигатели, и самолет стабилизировался автопилотом. Взлетные ускорения были настолько велики, что весь процесс взлета был полностью автоматизирован, пилот в состоянии, близком к обмороку, вряд ли мог чем-то помочь. После чего запускались хвостовой ракетный двигатель и основные подкрыльевые ракетные ускорители, снимались стопоры и самолет поднимался на маятнике на высоту 20 м, где и происходило рассоединение. После достижения расчетной скорости 450 км/ч самолет переходил в штатный режим взлета, а отработанные ускорители сбрасывались на парашютах.

Проверочная работа

Увидеть в действии эти уникальные системы нам не удалось. После успешных запусков королевской баллистической ракеты Р-7 с дальностью полета 12 000 км, которая к тому же была неуязвима для систем ПВО той эпохи, все работы по сверхзвуковым стратегическим бомбардировщикам свернули. Но в технической осуществимости подобного проекта сомневаться не приходится. В 1980 году идею на практике проверили американцы.

Реактивный истребитель

Плюсы: взлет с места стоянки, любое рассредоточение мест старта, возможность хорошей маскировки, малый объем строительных работ при небольшом расходе бетона, возможность одновременного вылета большого числа самолетов, уменьшение веса взлетно-посадочных устройств. Минусы: необходимость газовых органов управления и стабилизации.

Для освобождения заложников в захваченном американском посольстве в Тегеране был придуман фантастический план с посадкой на футбольном поле в центре города 70-тонного транспортного самолета C-130. Поле, надо сказать, к тому же было огорожено 9-метровой бетонной стеной. Так что садиться и взлетать C-130 должен был практически вертикально. Для этого транспортный самолет, получивший обозначение YMC-130H, был буквально напичкан мощными ракетными двигателями: восемь двигателей от противолодочных ракет RUR-5 АSROС в носовой части для торможения, восемь от противорадиолокационных ракет AGM-45 Shrike в нижней части для подъема, восемь в хвостовой части от ракет средней дальности морского базирования RIM-66 Standard MR для ускорения взлета, еще две от АSROС для предотвращения удара хвоста о землю при резком взлете и еще четыре таких же двигателя на пилонах крыла для устранения поперечного рыскания! Были проведены испытательные полеты, которые сильно напоминали китайский фестиваль фейерверков, но самолет взлетал и садился почти с места.

Правда, в ставшем последним испытательном полете произошло рассогласование включения носовых тормозных и вертикальных подъемных двигателей, самолет остановился слишком высоко над полосой, потерял устойчивость и рухнул. Однако несколько взлетов-посадок прошли успешно. Впрочем, в дальнейшем работы по YMC-130H, как и по точечно взлетающим М-50, были свернуты. Тем не менее они остаются великолепным памятником дерзким, почти сумасшедшим идеям авиаконструкторов XX века. Статья « Точечный старт» опубликована в журнале «Популярная механика» (№6, Июнь 2018).

https://www.popmech.ru/weapon/427292-tochechnyy-start-mozhet-li-reaktivnyy-istrebitel-vzletet-s-mesta/?mindbox-click-id=e82c36b2-64dc-477d-b27b-e0bc1512af11&utm_source=email_popmech&utm_medium=email&utm_campaign=20200621_weekly&utm_content=586e7055853b605305e93a2fb5b28077

1649. как SpaceX Илона Маска смогла обогнать «Роскосмос»

Улетели в историю: как SpaceX Илона Маска смогла обогнать «Роскосмос» так сильно и так быстро?

30 мая в 22:22 мск ракета Falcon 9 вывела на орбиту корабль Crew Dragon и двумя пилотами на борту, а затем корабль направился к МКС. За запуск отвечала SpaceX Илона Маска, и это первый в истории случай, когда люди полетели в космос на корабле частной компании, а также первый случай за 9 лет, когда NASA отправляли своих космонавтов не на корабле «Союз». Этот запуск изменит всю космическую индустрию — начиная с перспектив для космического туризма и заканчивая перспективой SpaceX сменить «Роскосмос» на посту главного космического подрядчика. Более того, может стать ненужной и сама МКС. По просьбе Esquire Александр Березин рассказывает, почему.

Улетели в историю: как SpaceX Илона Маска смогла обогнать «Роскосмос» так сильно и так быстро?

30 мая в 22.22 по Москве Crew Dragon с двумя астронавтами на борту отправился в свой первый пилотируемый полет Этим он прервал девятилетнюю паузу в американской пилотируемой космической программе — период, когда единственный путь на орбиту для американских астронавтов лежал через Байконур. Сейчас Crew Dragon находится на пути к МКС. Разбираемся, что это значит для мировой космонавтики и России.

Чем Crew Dragon лучше «Союза»? И лучше ли?

Многие все еще не готовы принять наблюдаемую реальность и поэтому говорят: «Запуская Crew Dragon, США с трудом повторяют то же самое, что Россия и Китай делали все эти годы, отправляя на орбиту людей. Они просто запускают капсулу на станцию, а потом сажают её назад на парашюте. Что тут такого сенсационного?»

Но эта точка зрения предельно далека от истины. Чтобы понять «что тут такого», сперва следует вспомнить, что такое космический корабль Crew Dragon на самом деле — и почему это действительно революция в сравнении с «Союзам».

SpaceX

Прежде всего: «Союз» по объемам практически не изменился со своего первого полета, состоявшегося 53 года назад. В то время никаких крупных орбитальных станций не было, смысла в возке большего числа людей на орбиту не было тоже. Поэтому герметичный объем этого корабля 10,45 м³, а доступный экипажу — и вовсе 6,5 м³. Причем спуск осуществляется в отделяемой спускаемой капсуле, с доступным людям объемом всего в 2,5 м³. Поэтому туда нереально посадить больше трех человек в скафандре (0,83 кубометра на человека). И хотя технически «Союз» может летать с экипажем 17,7 суток, на практике после одного такого эксперимента никто не горит желанием его повторит. Даже когда экипаж урезали до двух человек (один человек на 1,25 кубометра), в корабле было так тесно, что нормальные тренировки космонавтов наладить не удалось, и после спуска на Землю они не смогли дойти своими ногами даже до автобуса — такой была детренировка мышц в невесомости.

Корабль Crew Dragon

WikimediaКорабль Crew Dragon

Crew Dragon возвращается на Землю весь целиком, объем его герметичного жилого пространства — 9,3 м³, причем весь этот объем доступен экипажу. Поэтому туда можно посадить семь членов экипажа. И на них все равно будет приходиться 1,33 кубометра на человека — больше, чем на «Союзе». Пассажировместимость этого корабля так велика, что NASA в одиночку просто не сможет ее полностью использовать: агентство планирует отправлять лишь по четыре человека, поскольку МКС имеет ограниченный объем и поддерживать на ней слишком большой экипаж сложно, да и расходы на станцию тогда бы возросли. Тем не менее, в космосе редко бывают «излишки». Почти наверняка «лишнее» пространство со временем займут представители других стран, желающие попасть на орбиту, или космические туристы. Избыток места полезен еще в одном отношении: на борту этого корабля есть туалет, в то время как на борту «Союзов» (а равно и более ранних шаттлов), отправление естественных надобностей было несколько более экзотичным.

Кроме того, у нового американского корабля полезная нагрузка, доставляемая на станцию, помимо астронавтов может составлять несколько центнеров. Пока она чисто теоретическая, поскольку потребности станции удовлетворяют отдельные грузовые «Драконы», но в будущем ситуация может измениться.

«Союзы» на станцию везут людей — можно добавить сотню килограмм груза, но не более. Поскольку два из трех отсеков российского корабля, создававшегося еще при Королеве, не возвращаются на Землю, груз размещать особо негде: с МКС больше 100 килограмм «Союз» не вернет. А это бывает необходимым: образцы космических экспериментов, требующие ремонта скафандры и другое имущество периодически надо возвращать на планету. Crew Dragon спокойно может возвращать с собой многие центнеры нагрузки.

Характеристики Crew Dragon очень близки к считающейся перспективной российской «Федерации», которую недавно переименовали в «Орла». Его полезный жилой объем такой же — 9,3 м³, экипаж ограничен четырьмя космонавтами, и тоже есть возможность возвращения центнеров груза с орбиты. Но при формальной близости их параметров важен один нюанс: «Орел» не совершит даже первый, беспилотный испытательный полет ранее 2023 года, а первый пилотируемый — ранее 2025 года. Crew Dragon, пилотируемый корабль SpaceX, в 2019 году уже летал на орбиту в беспилотном варианте, а весной 2020 года попал туда и с экипажем на борту. Иными словами, пока SpaceX обгоняет «Роскосмос» в создании нового космического корабля как минимум на четыре года. В реальности эта цифра может даже возрасти.

Почему SpaceX так сильно опередила «Роскосмос»?

Crew Dragon взлетает с космодрома во Флориде

Crew Dragon взлетает с космодрома во Флориде

Достижение компании Илона Маска особенно впечатляет, если вспомнить, что она основана в 2002 году, — как раз тогда «Рокосмос» отказался продать американцу две своих ракеты, потребовав слишком высокую цену. На обратном пути в самолете Маск прикинул, за сколько можно сделать ракету самому, — в теории. После этого он заявил спутникам, что вполне реально снизить цены на космические полеты в десять раз. Иными словами, Маск имел нулевой опыт конструирования ракет и космических кораблей, с нуля основал компанию, где до сих пор остается главным инженером, и несмотря на это смог построить перспективный пилотируемый космический корабль быстрее, чем «Роскосмос» — хотя последний начал разрабатывать «Федерацию» даже чуть раньше, чем SpaceX свой Crew Dragon. Может быть, дело в том, что SpaceX получила больше денег? Но внимательный анализ расходов компании не показывает и этого. Первую версию ракеты Falcon 9 и грузового космического корабля Dragon (нынешний Crew Dragon — его очень глубокая модернизация) американская компания создала всего за 0,4 миллиарда долларов. Для сравнения, на одну только ракету «Ангара» Россия потратила более 4 миллиардов долларов или в десять раз больше. Все траты SpaceX по НИОКР за всю ее историю примерно равным тратам по НИОКР на одну «Ангару».

Несмотря на это, «Ангара» пока так и не начала регулярные полеты, а вот Falcon 9 делает это уже десяток лет — да и грузовые «Драконы» летают на МКС уже восемь лет подряд.

Нельзя сказать, что дело тут в какой-то особой расточительности «Роскосмоса». Если сравнить расходы российского космического гиганта с NASA, то выяснится, что они довольно скромны. Например, американское космическое агентство потратило на разработку своей ракеты SLS и корабля Orion уже десятки миллиардов долларов — много больше, чем ушло на «Ангару» — однако ни SLS, ни Orion до полной летной готовности еще не дошли.

Похоже, Маск добился серьезного отрыва от конкурентов не за счет их слабостей, а за счет своей силы. И речь не идет о какой-то особой гениальности — идее посадки ракеты на хвост десятки лет, и в тех же США уже летали демонстраторы таких технологий. Да и проект Crew Dragon не имеет радикальных преимуществ перед проектом «Орла». Дело в другом: у SpaceX и ее руководителя несопоставимо выше мотивация.

Главная проблема российского космоса не в нехватке конструкторов, а в том, что он не имеет определенных взглядов, зачем ему вообще нужен космос. Ведь если задуматься, то для полетов на МКС новые космические корабли проектировать вовсе не надо. Да, «Союз» тесный, да, там всего три члена экипажа. Но на орбитальной станции и так меньше человек, чем она может поддерживать — так зачем же строить корабль больше, чем требуется? Сходная история и с ракетой: «Ангара» по возможностям выведения не сильно отличается от «Протона», который до недавних пор вполне надежно летал. Так зачем же дублировать его новой конструкцией?

Илон Маск

Getty ImagesИлон Маск

Конечно, остается еще такая цель как полет на Луну. И Orion NASA, и «Орел» «Роскосмоса» создаются, в том числе, с учетом возможного полета туда. Но все дело в том, что планы NASA в XXI веке меняются с каждым новым президентом США. Барак Обама хотел, чтобы Агентство летело к ближайшему околоземному астероиду, Дональд Трамп хочет возврата на Луну, а что будет хотеть следующий американский президент — на сегодня не знает вообще никто. Реализовать крупную космическую программу за 4−8 лет сложно даже США.

В России речь о смене космических целей страны вроде бы не идет. Но не потому, что она преследует их с завидным постоянством, а потому, что у нас никто так и не знает, в чем они состоят. Если открыть Федеральную космическую программу, то на ближайшие годы там запланировано одно только поддержание имеющихся возможностей полета в космос. На горизонте маячат какие-то тяжелые ракеты и корабли до Луны — но из программы в программу их переносят все дальше и дальше во времени. Фактически, это скорее пиар-проекты, а не реальные намерения, с внятными сроками и планами.

От этого финансирование и «Ангары», и «Орла», и даже Orion и SLS никогда не было ровным и уверенным. А у тех, кто занимался программой, никогда не было четкого понимания, когда же они должны ее завершить и чего заказчик на самом деле хочет.

У Маска все намного проще: его мотивация к созданию новых конструкций радикально выше. Его цель — это не доставка людей на МКС или вывод спутников на орбиту, как у российской космонавтики. И даже не повторное втыкание флага в лунную поверхность, как у Дональда Трампа. Он хочет не реализации пиар-проекта — он хочет высадки на Марс. Это принципиально другая задача, огромной сложности, на пути к которой нужно решить массу попутных задач. Чтобы научиться строить ракеты и корабли, SpaceX бралась за коммерческие контакты NASA, и именно в их рамках были созданы и Crew Dragon, и Falcon 9.

Но хотя они и кажутся нам сегодня большим достижением — который «Роскосмос» с «Орлом» лишь надеется повторить через несколько лет — для самого Илона Маска это только нижние ступени лестницы, которую он твердо намерен достроить в 2020-х годах. Ее верхние ступени — Марс.

Что будет теперь с «Роскосмосом» и до каких пор будут летать «Союзы»?

Из практики совместных полетов США и России на МКС до сворачивания программы шаттлов известно, что наличие одного средства доставки туда людей не означает свертывания полетов другого. До 2011 года на один пилотируемый рейс шаттлов к орбитальной станции старались давать один рейс «Союзов». Те превосходили шаттлы в плане экономики (один полет шаттла без учета стоимости НИОКР стоил 0,5 миллиарда долларов), но, несмотря на это, от последних никто не отказывался. Это был вклад США в совместную программу эксплуатации МКС. На шаттлах туда доставляли космонавтов вместе с американцами, а на «Союзах» — астронавтов вместе с российскими коллегами.

Точно также все будет и после начала полетов Crew Dragon: снова введут смешанные экипажи, где будут вместе летать граждане России и западных стран. Кажется, что пока «Союзу» ничего не угрожает.

Но в перспективе ситуация будет куда сложнее. С 2024 года у США нет четких планов на участие в проекте МКС. Именно в этом году они нацелены на высадку на Луне, и если у них все выйдет, то чисто финансово не потянут и полеты туда, и участие в орбитальной станции. Тем более, что у NASA есть план создания окололунной орбитальной станции. Полеты туда вычерпают бюджеты Агентства, не оставив ему много средств на МКС.

Поэтому уже сейчас в США ходят разговоры о будущем выходе американского государства из этого проекта. Между тем, одна Россия поддерживать МКС вряд ли сможет: целый ряд модулей там западный, и их эксплуатация и ремонт силами «Роскосмоса» малореальны. В теории, станцию может спасти перевод на коммерческий статус — привезти туда космических туристов.

И вот тут у «Союза» начнутся объективные сложности. Он сможет доставлять не более трех человек, часть из которых должна быть космонавтами-профессионалами — чтобы реагировать на возможные нештатные ситуации. Crew Dragon может вести 7 человек, и даже если двое будут астронавтами той же SpaceX, то еще пятеро могут быть туристами. Нетрудно понять, что «Союз» начнет выглядеть непривлекательно.

Полет Crew Dragon, 22 мая 2020

Полет Crew Dragon, 22 мая 2020

Разумеется, российский «Орел», если он будет готов к тому времени, поправит ситуацию. Но есть и проблема: не вполне ясно, закончат ли его разработку. Дело в том, что к 2023 году, когда он должен достигнуть летной готовности, вполне могут начаться пилотируемые полеты Starship. Вторая его ступень совмещена с кораблем, чей герметичный объем более 850 кубометров, то есть раз в девяносто больше, чем у Crew Dragon. Пассажировместимость там намечена до 100 человек, хотя в большинстве полетов, конечно, она будет меньше. При этом стоимость полетов — за счет многоразовости — планируется равной стоимости полета нынешней ракеты с кораблем типа Crew Dragon.

На этом фоне достройка «Орла» будет выглядеть, как спуск на воду военного парусного судна в эпоху пароходов. Ресурсы «Роскосмоса» ограничены, и если он решит догонять технологический уровень Starship, «Орел» вполне могут бросить на полдороги.

Еще хуже ситуация сложится, если наша страна избежит разработки аналога Starship. По гермообъему его вторая ступень равна всей МКС. Таким образом, появление подобного левиафана в космосе в основном закроет эпоху стандартных орбитальных станций: никто не будет задорого поддерживать их в рабочем состоянии, когда каждый летящий на орбиту Starship сам будет такой станцией. Только еще и способной долететь до Луны.

Читайте также:

Настоящий Железный человек: как Илон Маск стал главным изобретателем современности

Огромная ракета и трупы черепах вместо тихой гавани на берегу океана: как SpaceX Илона Маска уничтожает деревню Бока-Чика в Техасе

Ракета Falcon 9 с кораблем Crew Dragon Илона Маска успешно стартовала к МКС. Впервые в истории космонавты летят на корабле частной компании

Тем временем, пока лжеаналитики и подкупленные американцами «эксперты» и «обученные» и перевербованные на западе менеджеры громят «Ангару» 25 лет, в том числе многоразовую и пилотируемую, США, сэкономив на нашем замораживании своих разработок на технологиях 60-х, без спешки создает и внедряет новые прорывные технологии.

NASA: Доставлять космонавтов на МКС России придется на кораблях SpaceX

© Фото из Instagram Илона Маска

Для доставки космонавтов на орбиту Россия будет вынуждена использовать корабли SpaceX. Об этом заявила представитель NASA Стефани Ширхольц, передает Forbes.

Она пояснила, что использовать только «Союзы» станет невыгодно для Роскосмоса, потому что американцы больше не будут за них платить. Вероятно, что страны будут обмениваться местами на кораблях, добавила Ширхольц. По ее словам, космонавты будут отправляться на МКС на Crew Dragon и Boeing Starliner, а астронавты — на «Союзах». В настоящее время NASA ведет переговоры с Роскосмосом на эту тему, подтвердил представитель Роскосмоса Анатолий Красников.

Если страны не договорятся об обмене местами, то Россия может потерять доходы от запусков американцев на МКС, и это может вынудить Роскосмос покупать места у SpaceX и Boeing, пишет СМИ.

По данным издания, осенью 2020 года астронавтов и космонавтов все еще отправят на МКС на «Союзе». А вот уже после осеннего старта в агентстве намерены перестать покупать места в «Союзах» — одно место на корабле обходится NASA в $90,2 миллиона. В общей сложности за последние 13 лет NASA заплатило России почти 4 $млрд за полеты к МКС, подсчитало СМИ.Теперь у NASA появилась возможность обойтись без российских кораблей — 31 мая к МКС пристыковался корабль американской компании SpaceX, которая стала первой в истории частной компанией, выполнившей данную задачу.

Меньше слов — в нашем Instagram.

https://www.rosbalt.ru/world/2020/06/07/1847604.html?utm_source=yxnews&utm_medium=desktop&utm_referrer=https%3A%2F%2Fyandex.ru%2Fnews

Истории о том, как вы пытались получить помощь от российского государства в условиях коронакризиса и что из этого вышло, присылайте на адрес COVID-19@rosbalt.ru

1647. При существующей власти мои космические ковчеги строить не собираются

Ответ Рогозина Маску насмешил

В день запланированного запуска Crew Dragon глава «Роскосмоса» отчитался обещаниями 28.05.2020 в 16:06

Запуск ракеты Falcon 9 с космическим кораблем Crew Dragon перенесли с 27 на 30 мая из-за погодных условий. Это будет первый в истории запуск людей в космос частной компанией и первый самостоятельный полет американских астронавтов с 2011 года. Событие историческое, означающее потерю Россией монополии на доставку экипажей на МКС. В день планировавшегося старта глава «Роскосмоса» Дмитрий Рогозин дал Илону Маску достойный ответ. Вышел в эфир и начал говорить.

Ответ Рогозина Маску насмешил

фото: kremlin.ru

Чтобы понять, что происходит, нужно немного истории. Илон Маск основал SpaceX в 2002 году. В том году Россия являлась мировым лидером по запускам ракет космического назначения. Наша доля в космических запусках (их было 25) составила 36,5%.

Уже в 2017 году эта частная лавочка обогнала Россию по числу запусков. С момента создания, за 18 лет, компания разработала и запускает ракеты-носители Falcon 1, Falcon 9 и Falcon Heavy 9 (сверхтяжелая ракета). Отработавшие ступени многоразовые — возвращаются и садятся, в том числе на плавучую платформу. Разработана линейка двигателей. В 2010 году компания начала работу над пилотируемым многоразовым кораблем Dragon. В марте прошлого года он слетал к МКС с манекеном на борту. Сейчас полетит с двумя астронавтами.

Crew Dragon — этот, надо полагать, тот самый батут, который в 2014 году Рогозин советовал использовать американцам для полетов к МКС. Он семиместный и многоразовый, в отличие от трехместных одноразовых «Союзов».

Декларируемая Маском стоимость запуска Crew Dragon — 50 млн долларов. Наши эксперты утверждают, что на самом деле НАСА платит в 2-4 раза больше. Но полет одного американского астронавта на «Союзе», законтрактованный на октябрь 2020 года, обойдется НАСА в 90 млн долларов. Нехитрая арифметика. Означающая большие проблемы для нашей пилотируемой космонавтики.

Чем же ответит страна, давшая миру первый спутник, Юрия Гагарина, луноход, космические аппараты, слетавшие на Марс и Венеру, первую орбитальную станцию? Та страна, которая всё это дала миру, могла бы, наверное, ответить.

Теперь у нас отвечает Дмитрий Рогозин. Только не удивляйтесь, что отвечает он не тем, что сделано, а тем что когда-то будет. Это уже традиция. Насколько сбываются его слова? Глядя в глаза президенту Путину, Рогозин обещал в 2019 году 45 космических запусков. Их было 22.

В день, когда должен был состоятся запуск Crew Dragon, Рогозин пришел на пропагандистский канал в Ютьюб. И начал рассказывать, насколько мы не лыком шиты.

Например, сообщил, что Россия создает свой пилотируемый корабль, «более мощный» аппарат по сравнению с кораблем компании SpaceX. Надо заметить, что создает с 2009 года. Из очевидных успехов — переименование его из «Федерации» в «Орла». «Мы его планируем к летным испытаниям в 2023 году, видимо, на осень мы ставим его пуск с «Ангарой» с космодрома Восточный», — сказал Рогозин.

До этого он говорил, что «Федерация» и для полетов к Луне предназначена. И вроде хотели с «Байконура» на ракете «Союз-5» его запускать. И даже не в 23 году, а значительно раньше. Но дело в том, что про этот корабль так же, как и про сверхтяжелую «Ангару» уже столько слов было, что немудрено запутаться.

Еще Россия, уверенно заявил Рогозин, создаст новую околоземную орбитальную станцию. Правда, после 2030 года. В нее войдут модули, которые раньше планировалось отправить к Международной космической станции. Еще раньше, в конце 2019 года, Рогозин говорил, что из них сделают окололунную станцию (ну, впрочем, какая разница, что говорить). «У нас уже есть в резерве два модуля — один уже создан, так называемый узловой модуль, второй — это энергетический модуль, который позволит обеспечить питанием нашу новую станцию. Мы к ней планируем нарастить еще несколько модулей», — рассказал Дмитрий Олегович. Похоже, когда глава «Роскосмоса» говорит о созданном модуле, речь идет о модуле «Наука». Его начали делать в 1995 году. Доделали, бросили. Он пылился, пылился… Потом оказалось, что там стружка в топливной системе.

Лунная программа, по словам Рогозина, начнется уже в будущем году. На южный полюс Луны отправится автоматический аппарат, который отработает технологию мягкой посадки. Затем еще один — в 2024 году. «Мы, конечно, проведем там высадку своих космонавтов, когда у нас уже начнутся летные испытания нашей сверхтяжелой ракеты, 2028 год, вместе с этим кораблем», — заверил Рогозин.

Тут вопрос. Это всё та же «Ангара», которая «Орла» должна уже в 2023 году запустить, или еще какая-то сверхтяжелая мифическая ракета? «Луна нас интересует прежде всего как полигон для отработки технологий посадки и взлета с этой поверхности в безатмосферном режиме», — сказал Рогозин. Потому что мы будем осваивать астероиды и далекие планеты. А Луну приватизировать американцам не позволим. Боюсь даже представить, как именно не позволим. Робота Федора на них напустим?

Ну и самое главное. Дмитрий Олегович пообещал с умом тратить деньги, которые государство выделяет на освоение космоса, и не отнимать средства на дорогостоящие, но неэффективные проекты. И лишний раз напомнил, что американский космический бюджет в 10 раз превышает бюджет «Роскосмоса».

Странно тут вот что. Бюджет НАСА в 10 раз больше, а зарплата у главы НАСА в полтора раза ниже, чем у Рогозина. С инженерами — наоборот. У инженера НАСА зарплата раза в три выше, чем у нашего.

Может, поэтому у них новые корабли создаются, а не только обещаются?

Дмитрий Попов

https://www.mk.ru/science/2020/05/28/otvet-rogozina-masku-nasmeshil.html

1645. «пожары-зомби»

Метеорологи взглянули на Сибирь из космоса и ужаснулись. Ведь под землёй затаились «пожары-зомби»

Анна Ивлева

WOW, Жизнь в России, Наука, Стихия

Сибири напророчили очередное лето в огне. Региону грозят «пожары-зомби» – и они ещё коварнее обычных

Зарубежные учёные предостерегяют россиян о том, что летом 2020 года в Сибири снова стоит ждать сильных пожаров. Опасность представляют так называемые «пожары-зомби»: они прячутся под землей, но грозят пробудиться из-за тёплой и сухой весны. Так что не исключено, что сразу после выхода с коронавирусного карантина сибиряки снова засядут дома из-за дыма от масштабных лесных возгораний.

В среду, 27 мая, агентство Yahoo News сообщило о тревожном для жителей Сибири прогнозе на лето. Учёные из Службы мониторинга атмосферы Коперника, созданной странами Европейского союза, заметили в районах, которые в прошлым летом были затронуты колоссальными лесными пожарами, признаки того, что лето 2020 года сибиряки тоже проведут в огне. Исследователи увидели со спутников «пожары-зомби» – очаги возгорания, которые не потухли, а ушли под землю. Из-за сухой и теплой весны в этом году они рискуют вновь активизироваться, из-за чего леса опять начнут гореть.

Пожары 2019 года экологи по всему миру единодушно признали глобальной катастрофой: из-за них в атмосферу было выброшено 50 миллионов тонн углекислого газа. Примерно столько же выбросов производит за год вся Швеция. Повторение пожаров в этом году может нанести мировой экологии ещё больший урон.

Учёные напророчили Сибири очередное лето в огне. Региону грозят «пожары-зомби» – и они ещё коварнее обычных

Учёные утверждают, что для полноты картины им стоит сопоставить данные со спутников с реальностью, проведя измерения на земле. Но история изучения таких «пожаров-зомби» на Аляске не внушает надежды на то, что спутники могут ошибаться. Этот феномен часто встречается в лесах Аляски, и исследователи уже с середины нулевых умеют опознавать их из космоса.

Сибирские пожары вызвали много общественных дискуссий: россияне осудили местные власти за полное бездействие перед лицом стихии. Многие публичные личности пытались привлечь всеобщее внимание к проблеме. Семён Слепаков сравнил пожары в Сибири с протестами в Москве – и надо признать, он нашёл между двумя ситуациями любопытное сходство. Ну а дочь пресс-секретаря президента Лиза Пескова предложила сибирякам оригинальный способ справиться с возгораниями – вот только они сочли его за издёвку.

1642. Чем кумушек ругать, лучше бы мои моноблоки строили

Маск указал Рогозину на проблему «Роскосмоса»

Глава компании SpaceX Илон Маск в Twitter ответил на обвинение в демпинге со стороны гендиректора «Роскосмоса» Дмитрия Рогозина.9фотографий

«Ракеты SpaceX многоразового использования на 80 процентов, а их — на 0. Это актуальная проблема», — указал бизнесмен.

Ответ Маска появился под постом журналиста Эрика Бергера, который обратил внимание на то, что «ни русские, ни европейцы не жаловались», когда United Launch Alliance (ULA), основной конкурент SpaceX на американском рынке, получала гораздо более высокие «субсидии» от государства.

«Но теперь, когда появилась SpaceX с коммерческой ракетой, намного более дешевой, чем конкуренты, это внезапно стало совершенно несправедливым», — пишет автор.

Бергер напоминает, что «российское правительство буквально финансирует всю стоимость разработки ракет».Читайте также

Производство сверхтяжелой лунной ракеты стартовало в России

В апреле Рогозин заявил, что «если рыночная цена пуска, например, у SpaceX около 60 миллионов долларов, то НАСА платит за ту же услугу от полутора до четырех раз больше».

В том же месяце РИА Новости, ссылаясь на источник в ракетно-космической отрасли, сообщили, что три находящихся на космодроме Байконур в Казахстане ракеты «Протон-М» из-за обнаружения в них бракованных деталей отправляются для замены компонентов обратно в московский Центр Хруничева.

Создание ракет космического назначения России регулируется «Роскосмосом». Например, входящий в госкорпорацию Центр Хруничева на разработку одноразовых ракет семейства «Ангара» за более чем четверть века потратил свыше трех миллиардов долларов, хотя за это же время носители данного семейства (в легком и тяжелом вариантах) летали всего два раза.

В настоящее время Центр Хруничева является самым убыточным предприятием госкорпорации, долги которого превышают 80 миллиардов рублей, а Рогозин призывает российскую космическую отрасль найти применение «Ангаре», которую неоднократно называли бесперспективной.

Справка

SpaceX Илона Маска запустила замену «Союзу»

Скоро США перестанут зависеть от России в космосе. Трансляция пуска РН «Союз-2.1б» с 34 КА OneWeb

28 марта© Ньюстюб

https://news.mail.ru/society/41341265/

1638. Шаг вперед — два шага назад

В США назвали 6 видов космического оружия, разрабатываемого в России

Еще недавно космические войны были исключительно областью фантастики, а сегодня об этом всерьез говорят на самом высоком уровне. Несмотря на то, что «Договор о космосе» был подписан еще в 1967 году, особую актуальность он приобрел только в последние десятилетие.

Тот договор морально устарел, и найти лазейки, чтобы его обойти, может любой желающий. Сейчас нет даже определения, какое оружие можно считать космическим, а какое нет.

Эксперт Тодд Харрисон из Центра стратегических и международных исследований США выделил и описал шесть видов космического оружия, которое, по его мнению, сейчас активно разрабатывается ведущими странами, и особенно Россией.

Фото - https://pbs.twimg.com/
Фото — https://pbs.twimg.com/

Статья будет интересной и полезной? Не забудьте поставить «палец вверх» и подписаться на канал!

Кинетические

1/ Земля-космос: физическое тело, запущенное с Земли, например, противоспутниковая ракета, испытанная Индией в 2019 году. Ракеты могут быть с обычными или ядерными боеголовками.

Фото - https://cont.ws/
Фото — https://cont.ws/

Таким оружием обладает США, Россия, Китай и Индия. Причем Россия, как утверждает эксперт, испытала его совсем недавно, в апреле этого года.

Но такое оружие рискует оставить после себя горы космического мусора.

2/ Космос-космос: один спутник, обладающий специально установленным оружием, перехватывает спутники противника, чтобы повредить или полностью уничтожить.

Фото - https://www.vesvks.ru/
Фото — https://www.vesvks.ru/

Советский Союз, по мнению автора, неоднократно испытывал орбитальное кинетическое противоспутниковое оружие во времена Холодной войны.

Но здесь вновь возникает проблема космического мусора, равно как и опасность применения ядерного оружия, так существует опасность негативных последствий для своих же спутников.

3/ Космос-земля: бомбардировка земных целей из космоса. Здесь два варианта – поражение за счет использования кинетической энергии самого оружия (мощный пучок импульсов), либо использование ракет с многоразовых космических челноков.

Фото - https://topwar.ru/
Фото — https://topwar.ru/

Уточним, что подобные испытания проводятся в США с 2010 года. Проект называется «X-37B».

Некинетические

1/ Земля-космос: внесение различных помех в работу спутников с Земли. вариантов много – кибератаки, всевозможные «глушилки», лазерные «ослепители» и тому подобное.

Такой возможностью обладают многие страны, в том числе США, Россия, Китай и Иран.

2/ Космос-космос: спутник выводится на орбиту и использует мощные радиоволны, «глушилки» или другие средства для выведения из строя космического аппарата противника.

Фото - https://www.telespazio.fr/
Фото — https://www.telespazio.fr/

Именно в совершении такого рода «атаки» Франция обвинила Россию в 2018 году, заявив, что российский военный спутник пытался воздействовать на французский «Athena-Fidus».

3/ Космос-космос: система, которая может поражать цели различными способами, как путём создания помех в работе электроники спутника, так и посредством баллистических ракет.

Фото - https://sfw.so/
Фото — https://sfw.so/

США неоднократно говорили о желании использовать лазерные системы космического базирования для своей противоракетной обороны.

https://zen.yandex.ru/media/id/5d688fc806cc4600ad084897/v-ssha-nazvali-6-vidov-kosmicheskogo-orujiia-razrabatyvaemogo-v-rossii-5ed05b601095633ca6f4ada3

1634. ОСОБЕННОСТИ КОСМИЧЕСКОЙ БАЛЛИСТИКИ ЭКСПЕДИЦИОННЫХ КОСМИЧЕСКИХ КОМПЛЕКСОВ НОВОГО ПОКОЛЕНИЯ

Страница без номера «ОСОБЕННОСТИ КОСМИЧЕСКОЙ БАЛЛИСТИКИ ЭКСПЕДИЦИОННЫХ КОСМИЧЕСКИХ КОМПЛЕКСОВ НОВОГО ПОКОЛЕНИЯ» преобразована в учтенную запись сайта

Знаменитый конструктор, Сергей Павлович Королев совершил революционный прорыв в космос с использованием ракет. Однако, освоение Луны и дальнего космоса с помощью ракет встречает проблемы глобального масштаба, в частности, из-за масштабных потребностей в ресурсах и загрязнения и бесконтрольного изменения оптических характеристик верхних слоев атмосферы Земли: озоносферы, стратосферы и ионосферы.
Космические исследования, проведенные нашей цивилизацией не обнаружили на Земле, в космическом пространстве и на ближайших планетах остатков космических разгонных ступеней и аналогичного техногенного мусора других цивилизаций, что позволяет предположить, что на ракетах в космосе никто кроме нас не летает.
В ряде работ [1, 2, 3, 4], посвященных разработке наследия известного авиаконструктора Владимира Михайловича Мясищева, вашему вниманию предложен разработанный 30 лет назад, в рамках альтернативы Спейс Шаттлу [5], экспедиционный космический комплекс нового поколения (ЭККНП), являющийся развитием темы «М-19» [6], позволяющий сократить количество запусков космических ракет.
Триллионный оборот капиталов в производстве и модернизации одноразовых космических ракет отвлекает финансовые средства от создания многоразовых космических комплексов нового поколения. А между тем уже сформировалось неосознанное новое направление полностью многоразовых моноблочных космических комплексов. По мнению автора, к ним можно отнести, наряду с суборбитальным самолетом Мясищева М-19 и ЛКА МГ-19, проекты «Х-33», «Аспен», «Хотол» и «Скайлон». Дело в том, что совсем не обязательно отделять полезный груз этих кораблей на опорной орбите. Можно разместить груз, например на этажерке-транформере, размещенной под створками грузового отсека. Развернув целевое оборудование на орбите можно проводить необходимые исследования непосредственно с борта корабля, не спуская его с орбиты до выполнения задачи. Мало того можно, как уже предлагалось в работах [1, 2, 3, 4], дозаправить корабль топливом на орбите до полных баков такими же кораблями-заправщиками и направиться для выполнения задач в дальний космос на электроракетных двигателях. Сравнение этих направлений в развитии космонавтики, названных «революционный прорыв и эволюционное развитие» показано на рисунке 1.

Слайд1

Рисунок 1. Эволюционный и революционный пути развития космонавтики. См. доклад

В связи с часто задаваемыми вопросами оппонентов, в очередной работе данного цикла вашему вниманию предлагаются особенности космической баллистики ЭККНП при реализации Лунной экспедиции, экспедициях облета Марса или Венеры, показывающие достижимые для ЭККНП области в солнечной системе.
Использованные в качестве исходных данных, оценки ряда авторов, исследовавших физические проблемы космической тяговой энергетики и баллистики, приведенные в работах [7, 8, 9,10], обобщены в таблицах 1, 2 и 3.
Минимальная характеристическая скорость для манёвров перелета в пространстве небесного тела может быть определена из следующих соотношений.

Слайд2

Минимальная характеристическая скорость для такого манёвра
определяется из соотношения:

ΔVспд = VkVo

Используем в качестве исходных данных общеизвестные траекторные и физические данные Земли и Марса, приведенные в таблице 2 [7, 8], рис. 2 и 3. Схема разгона с радиационно безопасной орбиты (РБО) на отлетную
траекторию с помощью ЯЭДУ приведена на рис. 4.
Полученные оценки характеристических скоростей маневров и
соответствующие массовые характеристики Мо и Мк по этапам полета, в зависимости от используемых на этих участках двигателей комбинированной энергодвигательной установки (Wо-скорость истечения, м/с), представлены в таблицах 3, 4, 5.

Слайд3
Слайд4
Слайд5+
Слайд6
Слайд7
Слайд8
Слайд9

Из таблиц 3-5 видно, что экспедиции на Луну, облета Марса и Венеры обеспечиваются при стартовой массе ЭККНП 500 тонн без дополнительной дозаправки у планет-целей.
Экспедиция на Марс, рис. 2 и 3, с посадкой возможна с использованием пары ЭККНП для обеспечения в полете искусственной гравитации. При этом при посадке на Марс обоих кораблей, потребуется добыча на Марсе 120 тонн топлива (водорода), а при посадке одного корабля, для возвращения к Земле могут быть использованы остатки топлива корабля, ожидающего на орбите Марса.

Автор выражает признательность специалистам Алексею Иванюхину и Дмитрию Шульгину за помощь в подготовке исходных данных к докладу.

Литература

1) Денисов В.Д. На Марс на одноступенчатом корабле. Доклад на чтениях, посвященных памяти Гагарина Ю.А., г. Гагарин, 2012 г.
2) Денисов В.Д. Дело Мясищева В.М. живет. Материалы для музея Мясищева В.М. в г. Ефремов, 2013 г.
3) Денисов В.Д. Дело Мясищева В.М. живет. Доклад на чтениях, посвященных памяти Гагарина Ю.А., г. Гагарин, 2013 г.
4) Денисов В.Д. Экспедиционный космический комплекс нового поколения, Доклад на Королевских чтениях, 2013 г.
5) История разработки многоразовой транспортно-космической системы (МТКС) «Спейс Шаттл», интернет ресурс по материалам книг: «SPACE SHUTTLE: The History of Developing the National Space Transportation System», Dennis R.Jenkins, 1996 и «Мировая пилотируемая космонавтика: история, техника, люди», коллектив авторов под ред. Ю.М.Батурина, М.:РТСофт, 2005 — 752 с.:ил.
6) А.А. Брук, К.Г. Удалов, Иллюстрированная энциклопедия самолетов ЭМЗ им. В.М. Мясищева (т. 8, 9), АвикоПресс, 2005.
7) Бурдаков В.П. и Данилов Ю.И., Физические проблемы космической тяговой энергетики, М, Атомиздат, 1969.
8) Бурдаков В.П. и Зигель Ф.Ю. Физические основы космонавтики. Учебное пособие для авиационных ВУЗов, М., Атомиздат, 1975.
9) Пилотируемая экспедиция на Марс. Под ред. А.С. Коротеева. Российская академия космонавтики им. К.Э Циолковского, 2006.
10) M. Konstantinov, V. Petukhov. The Analysis of Required Characteristics of Electric Power Plant and Electric Propulsion at Realization of One Mission of Manned Expedition onto Mars Space Propulsion 2010 1841662, San Sebastian, Spain, 2010.

Денисов Владимир Дмитриевич, denisov-vd@mail.ru

1633. ПРОБЛЕМЫ РАДИАЦИОННОЙ БЕЗОПАСНОСТИ МЕЖПЛАНЕТНЫХ ЭКСПЕДИЦИЙ (НА КОСМИЧЕСКОМ КОРАБЛЕ С КОМБИНИРОВАННОЙ ЯДЕРНОЙ ДВИГАТЕЛЬНОЙ УСТАНОВКОЙ)

Страница без номера «ПРОБЛЕМЫ РАДИАЦИОННОЙ БЕЗОПАСНОСТИ МЕЖПЛАНЕТНЫХ ЭКСПЕДИЦИЙ (НА КОСМИЧЕСКОМ КОРАБЛЕ С КОМБИНИРОВАННОЙ ЯДЕРНОЙ ДВИГАТЕЛЬНОЙ УСТАНОВКОЙ) преобразована в учтенную запись сайта, одноименная страница сохранена из-за некорректного переноса громоздких таблиц

Денисов Владимир Дмитриевич, denisov-vd@mail.ru
Ошкин Алексей Евгеньевич, kerava312@mail.ru

С.П. Королев сумел использовать боевую ракету для прорыва в космос и сделал нашу страну первой космической державой на Земле. Однако необходимая для колонизации Луны и Марса стартовая масса космических ракет, поражает своими масштабами, несмотря на то,  что более пятидесяти лет известны и другие технологии и концепции реализации задач освоения дальнего космоса, недоступные химическим ракетам.

Джонатан Свифт в своих художественных произведениях описал летающие в магнитосфере острова. Эту идею выдвигал и прорабатывал Цандер и другие пионеры космонавтики (см. А. Казанцев. «Донкихоты вселенной»). Денисов В.Д. тоже в молодости увлекался этим направлением и получил авторское свидетельство на «Летательный аппарат на электромагните», выступал на научно-технической конференции ЦКБМ(ф). Известны варианты комбинированных кораблей построенных на принципах электромагнита и инерциоида (см. Серл, Рощин и Годин [17]). Однако неизвестны не только факты завершения этих работ, но и не достигнуто полное описание и понимание действующих здесь физических принципов.

При описании проектов экспедиций на Марс обычно описывают лишь экспедиционный комплекс, масса которого к настоящему времени сократилась до 500 тонн. А началось с Вернера фон Брауна [12,7], который в послевоенные годы похвалялся за 100 миллионов долларов отправить экспедицию на Марс. При этом масса его экспедиционного комплекса на высококипящем топливе по его проекту составляла 9000 тонн, что потребовало бы стартовать с Земли миллиону тонн ракет-носителей. Заметим, что МКС, собираемая на орбите более 15 лет весит около 500 тонн. Это говорит о бредовости и экологической опасности амбиционного проекта Брауна. Пора строить совершенные космические корабли, не требующие ракет.

В восьмидесятых годах прошлого века в Филях рассматривался проект суборбитального самолета В. Мясищева МГ-19, рис. 1. КБ «Салют», защитил проект пятью авторскими свидетельствами на корабль и его составные части. Казалось бы, в отличие от магнитолетов и энерциоидов, этот корабль строился на всем готовом и реализация его близка, однако десятилетия запросов средств на его создание по министерским кабинетам не увенчались до сих пор не только реализацией, но и стартом проекта, несмотря на его эффективность.

1_МАКК на основе суборбитального самолета МГ-19

Рис.1. МАКК на основе суборбитального самолета МГ-19.

Варианты этого проекта описаны в работах [1, 2, 3, 4, 5 ,6, 7]. Конечно это не единственный вариант, есть и другие. Необходимо лишь встать на этот путь развития и путем постоянной модернизации комплекса, шаг за шагом повышать совершенство проекта, аналогично компьютерам, которые были размером с небоскреб, а теперь умещаются на ладони. «Дорогу одолеет идущий». Можно многократно десятками лет критиковать проект и загонять человечество из одного тупика в другой, так и не решив проблему. А всем известно, что без освоения ядерной энергетики в космосе, люди дальше Луны не улетят и от астероидов не защитятся.

В КБ «Салют» составные части этого проекта разрабатывались около пятидесяти лет в рамках тем М-19, М-30, М-60, МГ-19, Метеорит, Полюс, Байкал, Бумеранг, МРКС, ТЭМ. Здесь созданы ракеты всех классов, включая крылатые, созданы космические разгонные блоки, в том числе на криогенных компонентах топлива, созданы модули пилотируемых космических станций, разработаны многоразовые ракеты-носители и созданы космические аппараты нескольких типов. Накоплены знания и создан коллектив специалистов способный творить чудеса, сложились уникальные условия для реализации суперинновационных проектов…

Острой проблемой в данном проекте, не решенной нашей цивилизацией, является проблема радиационной безопасности. Эта проблема относится и к эксплуатации ядерных электростанций и атомных ледоколов и атомных подводных лодок, постоянно бороздящих просторы земных океанов. Дело в том, что во всех перечисленных объектах, поработавшие (комбинированные) ядерные двигатели и энергоустановки, продолжают «светиться» более 500 лет и после выключения. Это обусловило отказ от дальнейшей разработки ядерного экспедиционного космического комплекса до решения вопросов радиационной безопасности экипажа, послеполетной дезактивации. Эта проблема злободневна для всех действующих ядерных объектов. К тому же из-за дороговизны многоразовой комбинированной ядерной двигательной установки, многоразовый корабль данного класса проигрывает одноразовым ракетам в решении транспортных задач обслуживания низких околоземных орбит.

На современном уровне техники решение проблемы радиационной безопасности экспедиции может быть найдено на двух направлениях:

— увеличение радиационной защиты или уменьшение потребной мощности ядерных бортовых систем до приемлемого уровня,

— создание безлюдных производств для утилизации ядерных объектов до наночастиц, с последующей их массоспектрометрической сортировкой и целевым использованием полученного сырья.

Полученные в 80-х годах результаты НИР легли в основу разработки Моноблочного экспедиционного атмосферно-космического комплекса нового поколения, называемого в работах [1, 2, 3, 4, 5] как МЭКК или МАКК. Эти работы выявляют новое направление в развитии космонавтики – моноблочные атмосферно-космические комплексы (МАКК). По мнению авторов, к ним можно отнести, наряду с суборбитальным самолетом Мясищева М-19 и ЛКА МГ-19, Ту-2000 (Россия), проекты «Х-33» и «Аспен» (США), «Хотол» и «Скайлон» (Великобритания). Дело в том, что совсем не обязательно отделять полезный груз этих кораблей на опорной орбите. Можно разместить груз, например на этажерке-транформере, размещенной под створками грузового отсека. Развернув целевое оборудование на орбите, можно проводить необходимые исследования непосредственно с борта корабля, не спуская его с орбиты до выполнения задачи, аналогично Х-37В (США). При таком использовании моноблочный космический комплекс становится намного эффективнее [4].

Заметим, что к настоящему времени предложен безъядерный вариант многоразового космического комплекса «Скайлон» для выхода на низкую околоземную орбиту, использующий запасаемые в полете попутные ресурсы. Для межпланетного перелета на нем могут быть установлены создаваемые в настоящее время в рамках проекта транспортно-энергетического модуля (ТЭМ) ядерные электроракетные двигатели мегаваттного класса и осуществлена дозаправка комплекса на орбите необходимыми в экспедиции рабочими телами, рис. 2.

Скайлон
и его двигатель

Рис. 2. Скайлон и его двигатель

Структура радиационного воздействия на экипаж в экспедиции.

При разгоне на отлётную траекторию к Луне  и обратно, космический корабль пролетит дважды радиационные пояса Земли и пересечёт область орбит захоронения спутников. Также, в условиях глубокого космоса присутствует  радиация от ГКИ. При полётах КА на различные орбиты были зарегистрированы годовые дозы от облучения без защитных экранов (см. табл. 1).

Таблица 1. Значения поверхностной годовой поглощенной дозы,  [Гр-год] для стандартных орбит КА

Орбита КА и  высота орбитыЭлектроныПротоныСумма
Околоземная круговая орбита станции «Мир», 350 км6,4·102156,55·102
Околоземная круговая орбита МКС, 426 км1,17·103481,22·103
Геостационарная круговая, 35790 км5,36·1058,3·1068,8·106
ГЛОНАСС/GPS, круговая, 19 100 км3,80·1051,97·1062,35·106
Высокоэллиптическая, 500-39660 км2,57·1073,12·1075,69·107
Стандартная полярная орбита, круговая, 600 км2,45·1032·1022,65·103
Переходная орбита  «Земля-Луна» 400-384400 км.1,09·10111,09·10112,00·1011

Рассмотрим одну из схем марсианской экспедиции на российском корабле типа МГ-19. Сравнительные данные по радиационному воздействию от ядерной энергоустановки корабля на расстоянии 70 метров при включенном и выключенном состоянии и реликтового фона (солнечного ветра) в межпланетном полете к орбите Марса на экипаж в традиционном гермоотсеке типа ФГБ МКС с энергоблоком и теневой защитой ЯР, аналогичной ТЭМ, приведены в таблице 2. Эти данные получены с учетом закономерности ослабления свечения конструкции энергоблока после выключения, показанной на рисунке 3.

Закономерность ослабления свечения конструкции энергоблока после выключения

Рис.3. Закономерность ослабления свечения конструкции энергоблока после выключения

Таблица 2. Сравнительные данные по радиационному воздействию в типовой кабине экипажа экспедиционного корабля.

Этапы полета
12345678910
время полета, сут.Взлет 7ГВт, 30 минПосадка 4ГВт, 1часПерелет 2МВтОстановленный реактор 7ГВтМежпланетный перелет, СКЛ и ГКЛСолнечная вспышка, 6 часовПерелет через РПЗ, 12 часовПерелет через РПЗ с малой тягойСуммарная доза в Экспедиции, рад
Доза от реактора, радЕстественная радиация, рад
Полет к Марсу
500651417810500160030020300020229
128820(беспилотник)308
30Пребывание на Марсе756756
Возвращение с Марса к Земле
20 мин455455
5004000700016006010350016170
7Пересадка на СА(беспилотник)
Структура облучения
Тип потокаНейтроны, гамма-фотонынейтр + гамманейтр + гаммагаммасолнечные протоны  и гамма излучение галактическоесолнечные протоныпротоны, электроны ЕРПЗ, СКЛ, ГКЛпротоны, электроны ЕРПЗ, СКЛ, ГКЛ

В таблице 2 представлены результаты расчетов воздействия реактора, без дополнительной теневой защиты реактора, существенной снижающие суммарную поглощенную дозу.

Анализ результатов расчетов, приведенный в таблицах, показывает, что наибольшую радиационную опасность вносит работающий ядерный реактор, помимо этого сильный вклад в длительном пассивном полете вносит радиация от остановленного реактора маршевой установки, а так же радиация от солнечных космических лучей и галактических космических лучей. Особую опасность представляет собой солнечная активность, в период солнечной вспышки радиация может достигнуть 1000рад за время вспышки. При выведении на межпланетную траекторию с помощью двигателей малой тягой значительную опасность представляют собой естественные радиационные пояса Земли (ЕРПЗ). Это говорит о необходимости дополнительной радиационной защиты обитаемого отсека и аппаратуры от солнечных вспышек и от солнечных космических лучей и галактических космических лучей или использования на этом участке роботов.

В настоящее время приняты общие максимальные дозы облучения человека в рекомендациях МКРЗ от 1958г. и в нормах НАСА от 1991г [22,23].

На основании практики защиты от радиации в атомной промышленности приняты безопасные дозы облучения в течении для персонала атомных станций-0,05бэр., определена доза острого однократного облучения-25 бэр (бэр- безопасный эквивалент радиации). То есть, при превышении этой дозы возникают необратимые последствия, ведущие к первым признакам лучевой болезни. По этой оценке безопасной дозой облучения считается превышение нормируемой дозы в 10%. Поэтому ввели понятие «Эффективной дозы облучения» — Dэф.

Блэр [21] первым выдвинул рабочую гипотезу для эмпирического описания лучевого поражения на основе формулы:

Dэф. =D0[f+(1-f)*eßt] ,

 где D0-физически измеренная общая доза; f-величина необратимого поражения; ß-константа восстановления организма;  t-время после облучения (сутки).

Эта формула не учитывает динамику восстановления организма, поэтому безопасные дозы облучения рассчитывают с помощью более сложных формул. Кроме того, в реальном полёте на космонавта будут действовать все факторы космического пространства, следовательно, необходимо учитывать адаптацию организма, приведенную в таблице 3.

Таблица 3. Степень воздействия гамма-облучения на космонавта.

Доза, бэрДействие на человека
0-25Отсутствие явных повреждений
20-50Возможно изменение состава крови
50-100Изменение состава крови. Повреждения
100-200Повреждения. Возможна потеря трудоспособности
200-400Нетрудоспособность. Возможная смерть
400Смертность 50%
600Смертельная доза

Таблица 4 Значения дозовых лимитов облучения космонавтов при полетах различной продолжительности

Критический орган, глубина в тканиПродолжительность экспозицииДозовый лимит, эквивалентная доза, Зв
1Все телоПрофессиональный, за карьеру1,0 эффективная доза
2Кроветворные органы, (красный костный мозг), 5 смОднократное острое0,15
330 дней0,25
4Один год0,5
5Хрусталик глаза, 0,3 см30 дней0,5
6Один год1,0
7За карьеру2,0
8Кожа, 0,01 см30 дней1,5
9Один год3,0
10За карьеру6,0

Рассчитаны [23] предельно допустимые дозы облучения специально для космического полёта  и вероятности переоблучения. Для полёта в течении года предельно допустимая доза составляет 150 бэр. Для более продолжительных экспедиций предельно допустимая доза 275 бэр.

В этой оценке учитывался индивидуальный отбор космонавтов по сопротивляемости организма радиации и современные медицинские средства компенсации после  воздействия радиации на организм. Для защиты экипажа пилотируемых космических кораблей и аппаратуры  при полётах на Луну необходимо корпус кабины МЭКК оснащать радиационной защитой.

Конструкция радиационной защиты долговременных орбитальных средств

Рисунок 4 – Конструктивная схема ФГБ

Рисунок 4 – Конструктивная схема ФГБ

Для долговременных орбитальных станций особенность конструкции состоит в том, что между корпусом и зоной пребывания экипажа (ЗПЭ) располагаются все приборы, так как они увеличивают толщину защиты.

Защита от излучения реакторной установки

При наличии атомной двигательной  или энергетической установки  (ЯРД)  противорадиационная защита должна составлять не менее 50 г/см2. В таблице 3 представлены характеристики некоторых материалов ослабляющие воздействия гамма-излучения.

Таблица 5 Толщины слоев половинного ослабления гамма-излучения некоторых материалов

Материал защитыСлой половинного ослабления, смПлотность, г/см³Масса 1 см² слоя половинного ослабления
свинец1,811,320
бетон6,13,3320
сталь2,57,8620
слежавшийся грунт9,11,9918
вода18118
древесина290,5616
обедненный уран0,219,13,9
воздух150000,001218

Наиболее эффективно ослабляет гамма-излучение обедненный уран, чтобы снизить суммарную дозу от гамма-излучения на в 1000 раз необходимо обеспечить 2см толщины защиты, что соответствует 191 г/см2 массовой толщине защиты. Эту защиту необходимо расположить в непосредственной близости возле реактора (теневая защита РУ), так как размер защиты возрастает пропорционально квадрату расстояния удаления от реактора. В непосредственной близости к реактору масса такой защиты будет составлять 1,2 тонны.

В дополнение к теневой защите реактора могут служить и емкости с рабочим телом и другие пассивные конструкции корабля. Это облегчает решение весового уравнения комплекса на приемлемом уровне стартовых масс, тем более, что отдельные конструктивные элементы могут быть доставлены в догоняющих пусках заправщиков и спасателей.

Для защиты от нейтронного излучения могут служить емкости с запасами воды, так как она является хорошим материалом для экранирования. Вода может как отклонить потоки нейтронного излучения, так и существенно снизить .

Конструкция радиационной защиты МАКК

Для полётов к Луне в связи  с продолжительностью полёта не более недели можно ограничиться более лёгкой по исполнению пассивной защитой. Пассивную радиационную защиту в пилотируемых МАКК необходимо выполнить из слоя водной оболочки или подобрать из комбинации материалов. Исходя из материалов, которые исследовались в качестве радиационной защиты можно применить совмещённую с микрометеороидной  защитой (ММЗ) конструкцию в следующей комплектации:

  • — металлический пористый экран;
  • — экранновакуумная теплоизоляция (ЭВТИ);
  • — слой из полимерно-композиционных материалов;
  • — слой из стекла с глубинной зарядкой электронами;
  • — углепластиковый гермокорпус.

В качестве специальных мер защиты при работающем ядерном двигателе необходимо предусмотреть дополнительную теневую защиту (экран). Облегчает задачу зашиты комплексный подход в проектировании корабля. Компоновочные решения на 3D модели рисунка 5, показывают возможность использования для радиационной защиты экипажа смежных систем, в качестве которых могут служить и емкости с жидким водородом, длиной более 10 метров и другие пассивные конструкции корабля: перегородки, полезные грузы в грузовом отсеке: грейд-марсоход, горнодобывающий комбайн, роботы, запасы воды [4].

Рис. 5. 3D модель демонстратора МАКК типа МГ-19

Рис. 5. 3D модель демонстратора МАКК типа МГ-19.

Общая приведенная толщина перечисленных элементов на пути от энергоблока к отсеку экипажа может достигать 100-150 мм. Это облегчает решение весового уравнения комплекса на приемлемом уровне стартовых масс, около 500 тонн, тем более, что отдельные конструктивные элементы и запасы могут быть доставлены в догоняющих пусках заправщиков и спасателей.

Радиационная защита подразделяется на пассивную и активную. Активная радиационная защита в пилотируемых МАКК находится в теоретической и экспериментальной разработке. И при решении проблемы экранирования экипажа и бортовой аппаратуры МАКК от электромагнитных возмущений, активная радиационная защита на основе сверхпроводниковых электромагнитов может быть использована для защиты от радиации СВ и РПЗ.

Накоплен большой опыт по использованию пассивной радиационной защиты на атомных предприятиях, атомных подлодках и ледоколах.

Корпус из металла  при прохождении Галактического космического излучения, порождает вторичное излучение, опасное для здоровья космонавтов. Поэтому для полётов к Луне и Марсу потребуется дополнительная противорадиационная защита. Используя опытные данные по пассивной радиационной защите целесообразно использовать воду в качестве противорадиационного щита, совмещая с использованием  в системе СОТР и запасами воды в других системах, обеспечивающих жизнедеятельность экипажа.

Корпус из ПКМ из-за малого атомного числа Z=6 не порождает вторичного излучения, следовательно, при исполнении гермокорпуса из материалов  ПКМ  противорадиационная защита будет меньше по массе.

Обсуждается [13] использование противорадиационного убежища (РУ), как гарантированной защиты от СВ и РПЗ при толщине противорадиационной защиты не менее 30 г/см2. Для первой стадии полётов на орбиту Луны такой подход оправдан, поскольку, космонавты могут не покидать  РУ, так как полёт проходит в автоматическом режиме и продолжительность его невелика. Но при планировании в течение полёта ручных операций или выходов в открытый космос велик риск превышения допустимой дозы. Допустимая доза для экипажа КЛА при выполнении кратковременных полётов (до 30 сут.) составляет-15 бэр.

Расчёт допустимой дозы облучения  сделан  исходя из существующих нормативов для персонала атомных электростанций.  Для осуществления туристических полётов на орбиту Луны потребуется противорадиационная защита большей толщины. Вероятность переоблучения возникает не только во время СВ но и в течение выполнения работ на поверхности Луны или вне корабля на орбите. Поэтому, в таких экстремальных случаях в качестве дополнительной защиты применяют местную радиационную защиту более чувствительных органов, таких как, мозг и половые органы.

Исходя из информации в источнике:[8, 11], масса противорадиационного убежища должна составлять 100 тонн на объём — 10м3, при противорадиационной защите не менее 100 г/см2, следовательно, масса противорадиационного убежища  для экипажа численностью 6 человек при норме распределения объёма — 2м3 на каждого человека, может составлять 120 тонн, что неприемлемо для рассматриваемой концепции комплекса.

Эта оценка получена из расчёта 50% ослабления ГКИ. Расчёт сделан для длительных межпланетных полётов продолжительностью до 1000 суток.

Если мы хотим защититься от более проникающего состава ГКИ (высокоэнергетичных протонов и электронов), требуется противорадиационная защита до 500 г/см2. При наличии атомной двигательной  или энергетической установки  (ЯРД) противорадиационная защита должна составлять не менее 50 г/см2. Этот расчёт сделан при вероятности превышения допустимой дозы в 10 %.

Если же, снизить процент превышения допустимой дозы до 1%, то следует увеличить радиационную защиту ещё на 25 г/см2. Итого,  противорадиационная защита при превышении допустимой дозы в 1% должна составлять не менее 75 г/см2, что при площади поверхности радиационного убежища 20 кв. м потребует затрат 15 тонн массы. Возможность комплексирования этой массы с запасами воды, массой периферийного оборудования, микрометеороидной защиты и прочими смежными системами, свидетельствует о приемлемости таких затрат на МАКК.

Таблица 6. Суммарные характеристики излучений с учетом всех принятых мер защиты (дополнительный экран из урана, и защита из воды)

Этапы полета
12345678910
время полета, сут.Взлет 7ГВт, 30 минПосадка 4ГВт, 1часПерелет 2МВтОстановленный реактор 7ГВтМежпланетный перелет, СКЛ и ГКЛСолнечная вспышка, 6 часовПерелет через РПЗ, 12 часовПерелет через РПЗ с малой тягойСуммарная доза в Экспедиции, рад
Доза от реактора, радЕстественная радиация, рад
Полет к Марсу
5000,6514,17810,550302300395,329
10,2882(беспилотник)2,288
30Пребывание на Марсе0,7560,756
Возвращение с Марса к Земле
20 мин0,4550,455
500475061350418
7Пересадка на СА(беспилотник)
Структура облучения
Тип потокаНейтроны, гамма-фотонынейтр + гамманейтр + гаммагаммасолнечные протоны  и гамма излучение галактическоесолнечные протоныпротоны, электроны ЕРПЗ, СКЛ, ГКЛпротоны, электроны ЕРПЗ, СКЛ, ГКЛ

Выводы

Учитывая вышеизложенное, предлагается на последующих этапах моделирования моноблочного экспедиционного космического комплекса (МЭКК) рассмотреть следующие варианты повышения радиационной безопасности экспедиции:

  • Использование на участке выхода из гравитационного колодца планеты безядерного варианта комплекса типа «Скайлон»,
  • На участке межпланентного полета использование электроядерной энергодвигательной установки малой тяги,
  • Рассмотреть в качестве способа защиты частичное хранение кислорода и водорода на борту корабля в форме воды, размещаемой в баке, расположенном на оси кабина-реактор. На обратном пути с исследуемой планеты, водород также может быть частично запасен в форме воды. При этом после выхода из «гравитационного колодца» вода, по мере надобности, будет переводиться в кислород и водород, например путем электролиза с использованием имеющейся бортовой электростанции.

Снижение мощности энергоблока облегчает решение весового уравнения экспедиционного ядерного комплекса на приемлемом уровне стартовых масс, около 500 тонн.

Литература

1) В.Д. Денисов, На Марс на одноступенчатом корабле. Доклад на Академических чтениях, посвященных памяти Гагарина Ю.А., г. Гагарин, 2012.

2) В.Д. Денисов, Дело Мясищева В.М. живет. Материалы для музея Мясищева В.М. в г. Ефремов.

3) В.Д. Денисов, Дело Мясищева В.М. живет. Доклад на Академических чтениях, посвященных памяти Гагарина Ю.А., г. Гагарин, 2013 г.

4) В.Д. Денисов, Экспедиционный космический комплекс нового поколения. Доклад на Академических (Королевских) чтениях, Москва, 2013 г.

5) А. Ильин, И. Афанасьев. Королевские чтения 2013, ж. Новости космонавтики №.3, 2013, Москва.

6) В.Д. Денисов, Особенности космической баллистики экспедиционного космического комплекса нового поколения. Доклад на Академических (Королевских) чтениях, Москва, 2014 г.

7) В.Д.Денисов. Через тернии к звездам. Доклад на общественно-научных чтениях, посвященных памяти Гагарина Ю.А., г. Гагарин, 2014.

8) Перепелицкий Г.Н. Проекты самолетов «60», «30» и «60М» , Научно-технические разработки ОКБ-23 – КБ «Салют», Выпуск 1, под ред. Ю.О.Бахвалова, М, «Воздушный транспорт, 2006.

9)»Мировая пилотируемая космонавтика: история, техника, люди», коллектив авторов под ред. Ю.М.Батурина, М.:РТСофт, 2005 — 752 с.:ил.

10) А.А. Брук, К.Г. Удалов, Иллюстрированная энциклопедия самолетов ЭМЗ им. В.М. Мясищева (т. 8, 9), АвикоПресс, 2005.

11) Бурдаков В.П. и Данилов Ю.И., Физические проблемы космической тяговой энергетики, М, Атомиздат, 1969.

12) Пилотируемая экспедиция на Марс. Под ред. А.С. Коротеева. Российская академия космонавтики им. К.Э Циолковского, 2006.

13) В.Лапота. Начать строительство базы около Луны мы могли бы уже сегодня. Интервью Комсомольской правды А.Милкуса. 12.04.2014. и на сайте www.kp.ru

14) Коридор с Земли на Марс открывается. Газета. Вечерняя Москва 10-17 апреля 2014. М.Гладкова, А. Коц.

15) М.Набатникова. Где записаться на Марс. Газета Аргументы и факты. № 15.2014 и на сайте www.aif.ru

16) Модель космоса в 2-х томах, под редакцией проф. М.И. Панасюка и проф. Л.С. Новикова, Москва 2007г.

17) Интернет-ресурсы. Установка Рощина-Година. Машина Джона Серла. Экспериментальные исследования нелинейных эффектов в динамической магнитной системе, 2002.

18) Рекомендации МРКЗ от 1958 г.

19) Нормы НАСА от 1991 г., используемые на МКС.

20) Ю.Г. Григорьев. Радиационная безопасность космических полетов. М. Атомиздат. 1975 г.

21)Ушаков ИБ Результаты НИР Магистраль в 2013году и предложения на 2014 год, ИМБП, 2013.

22) Григорьев Ю.Г., Шафиркин А.В. НКРЗ. ГНЦ РФ-ИМБП РАН. Актуальные вопросы радиационной безопасности длительных космических полетов,  25-26 апреля 2011 Г., Дубна

23) Малая медицинская энциклопедия. — М.: Медицинская энциклопедия. 1991—96 гг. Интернет-ресурс. Wikipedia, http://www.golkom.ru/kme/02/1-169-4-1.html

24) Первая медицинская помощь. — М.: Большая Российская Энциклопедия. 1994 г.

25) Энциклопедический словарь медицинских терминов. — М.: Советская энциклопедия. — 1982—1984 гг.